IR-Abstandssensoren von SHARP

 

 

Aufbau:

-Sender und Empfänger in einem Bauteil, jeweils durch eine Linse fokussiert

-Plastikgehäuse, durch zwei Löcher montierbar

-3-polige Anschlussbuchse

 

Funktionsweise:

Der Sender strahlt einen durch die Linse stark gebündelten IR-Strahl aus, der vom Hindernis reflektiert wird. Die Detektion der Entfernung erfolgt mittels Triangulation (Je weiter entfernt das Hindernis, desto kleiner der Winkel zwischen emittierten und reflektierten Lichtstrahl). Anstelle einer üblichen Photodiode enhalten die SHARP-Sensoren ein PSD ("Position Sensitive Device", quasi eine "langgezogene" Photodiode): Je nachdem, an welcher Stelle der empfangene Lichtstrahl auf die Photofläche trifft, teilt sich der Fotostrom entsprechend der Position des Punktes in zwei Teile. Aus dem Quotienten von Differenz und Summe der beiden Ströme  erhält man ein von der Lichtleistung unabhängiges Positionssignal.

Vorteile:

-Leicht zu verwenden (Anschluss kann direkt an einen AD-Wandler eines Microcontrollers erfolgen)

-Messungen relativ unabhängig von Beschaffenheit und Farbe der reflektierenden Oberfläche

 

Probleme:

-Jede Messung dauert um die 50ms →ziemlich reaktionsträge (Verwendung z.B. zur automatischen Toilettenspülung)

-nicht wenige "Ausreißer" in den detektierten Entfernungswerten, weshalb sich eine Mehrfach-messung mit Anullierung des höchsten und niedrigsten gemessenen Wertes und einer anschließenden Mittelung empfiehlt

-Nichtlinearer Zusammenhang zwischen Ausgangssignal und gemessener Entfernung. Abhilfe durch Skalierung der dem Sensor entnommenen Werten oder durch Linearisierung des relevanten Messbereichs

 

 

Vorhandene Sensoren:

SHARP 2Y0A21

Reichweite: 10-100cm
Gewicht: 3,6g
Anschluss: Ausgangsspannung (abhängig von der gemessenen Entfernung), Masse, Versorgungsspannung (5V); 3-poliger Anschluss; kann direkt an Arduino angeschlossen werden (analogRead)
Beachten: Nichtlinearer Zusammenhang zwischen Ausgangsspannung und gemessener Entfernung

 

 

SHARP 2Y0A02

Reichweite: 15-150cm
Gewicht: 5,0g
Anschluss: Ausgangsspannung (abhängig von der gemessenen Entfernung), Masse,Versorgungsspannung (5V); 3-poliger Anschluss; kann direkt an Arduino angeschlossen werden (analogRead)
Beachten: Nichtlinearer Zusammenhang zwischen Ausgangsspannung und gemessener Entfernung

 

 

 

Anhänge:
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